一种仿生无人侦察直升机的制作方法

本发明涉及一种仿生无人侦察直升机，属于航空飞行器技术领域。

背景技术：

21世纪以来，作为“尖兵之翼”的无人机已成为未来战争的发展趋势，利用无人机进行目标定位、战况评估、火力校射等空中侦察及作战任务已成为一种主流。同时随着社会的不断发展，消防部队面对的各类灾害救援日趋复杂，特别是一些特殊救援例如高空、山岳救援、抗洪抢险等，常规的消防装备难以满足救援需要。针对局部性质的军事侦察需求以及消防侦察需求，一款微型可靠的无人侦察直升机显得尤为重要。

因此，本领域技术人员致力于开发一种体积小、反应敏捷、具备武装直升机和侦察兵优点的仿生无人侦察直升机，适用于各种领域的侦察或者监测，尤其是在局部环境中更是如鱼得水。因为可空中悬停，不需要尾桨，而且能够实现墙面降落和树梢降落，在反恐应用中，可以用于秘密侦查恐怖分子的动作，在军事冲突中，可以应用于丛林侦察。

技术实现要素：

发明目的：为了克服现有技术中存在的不足，本发明提供一种仿生无人侦察直升机，具有微型可靠、反应敏捷、红外摄像无死角等特点，通过仿蜻蜓外形的设计实现直升机在任意角度面上的降落，同时无尾桨设计保证无人机的机动性和安全性。

技术方案：为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种仿生无人侦察直升机，包括机身以及设置于机身上的旋翼、机头、起落架；

其中，所述机头包括两个对称布置的270度防水超高清摄像头以及差分GPS定位系统，且防水超高清摄像头具有红外夜视功能，从而实现360度无死角的超清摄像及红外探测，先进的差分GPS定位系统能够获取无人机的准确坐标，进而通过作业范围内的实时数据传输实现各种领域的信息采集和侦察识别；

所述起落架包括四个对称布置于机身两侧底部的机械臂以及机械臂底部的机械爪，通过机械臂及机械爪实现降落点的自主抓取以及对机身的支撑固定，且机械臂满足飞行时向后弯折而与机身贴合的使用要求，从而减少起飞时的阻力；通过模仿蜻蜓在任意角度面上降落的功能进行起落架的结构设计，能够实现直升机在墙面或者树梢上的固定，有利于战时隐蔽侦察及紧急迫降，同时也具有一般起落架的功能(减震、防坠毁、吸收能量等)。

所述机身尾部为中空结构而形成尾部涵道，尾部涵道的前端顶部开有多个进气口，尾部涵道的尾端右侧开有多个出气口，且尾部涵道内设置有用于吸气整流的涵道风扇。

根据实验数据显示，无尾桨直升机相对于有尾桨直升机而言，噪声水平同比降低25％-40％，并消除了带尾桨直升机尾桨碰到障碍物并受外来损伤的可能性，同时减小了机身体积，大大简化了尾传动机构，进一步提高了无人机的机动性。

此结构是通过在中空的尾梁前端开孔，当直升机前飞时，旋翼的尾流打在机身上，气流从前端进气口吸入尾部涵道内，经过涵道风扇的整流并加速后，以均匀的气流从尾端出气口排出，从而产生一个平衡旋翼气动反扭矩的扭矩。

优选的，所述机械臂底部中心设置有可伸缩及扩大的真空吸盘，采用吸盘结构实现附着在垂直墙面和达到地面降落的缓冲效果。当直升机降落在树枝等细长物体上时，真空吸盘收缩到机械臂内部，通过前伸的机械臂及机械爪抓紧物体，完成降落；当直升机迫降水面时，真空吸盘伸出并放大，通过四个吸盘着落水面。

优选的，所述旋翼包括桨毂及安装在桨毂上的桨叶，且桨毂顶部设置有声波干扰器，通过声波干扰器来接收及分析旋翼产生的噪声频率，并产生相应的干扰频率与之相抵消，达到消声降噪的目的，有利于隐蔽侦察及减少环境干扰。

优选的，所述机身下腹设置有隐性火器系统，要进行暗杀时自动打开下舱门，子弹射管从机身中快速伸出并瞄准对象，从而进行精准打击并快速撤离。

优选的，所述机身表面覆盖有用于供电的太阳能电池，能够让侦察机的续航时间大大延长，适用于野外紧急战备需求。

优选的，所述机头还包括超声波损伤探头，在直升机着陆后能够自动检测机身、桨叶等是否存在弹伤、裂纹。

有益效果：本发明提供的一种仿生无人侦察直升机，相对于现有技术，具有以下优点：1、微型可靠，反应敏捷，超清摄像，红外探测，实时传输，从而实现各种领域的信息采集和侦察识别，尤其是导弹的导航任务；2、通过仿蜻蜓外形的设计实现直升机在任意角度面上的降落，有利于战时隐蔽侦察及紧急迫降，降低了直升机对降落环境的要求；3、通过声波干扰器实现了直升机飞行时的消声降噪，具有独特的隐蔽性能；4、通过太阳能充电续航提高了无人侦察直升机的工作效率，并通过损伤检测系统提高了无人侦察直升机的安全性。

附图说明

图1为本发明一种仿生无人侦察直升机的整体结构示意图；

图2为本发明一种仿生无人侦察直升机的侧视图；

图3为本发明一种仿生无人侦察直升机中机头的结构示意图；

图4为本发明一种仿生无人侦察直升机中尾部涵道的结构示意图；

图5为本发明一种仿生无人侦察直升机中起落架的结构示意图；

图6为本发明一种仿生无人侦察直升机中机械臂底部的结构示意图；

图中包括：1、机身，2、防水超高清摄像头，3、差分GPS定位系统，4、桨毂，5、桨叶，6、机械臂，7、机械爪，8、真空吸盘，9、尾部涵道，10、进气口，11、出气口，12、涵道风扇。

具体实施方式

下面结合附图及实施例对本发明作更进一步的说明。

如图1所示为一种仿生无人侦察直升机，包括机身1以及设置于机身1上的旋翼、机头、起落架；

其中，所述机头包括两个对称布置的270度防水超高清摄像头2、超声波损伤探头及差分GPS定位系统3，且防水超高清摄像头2具有红外夜视功能；

所述起落架包括四个对称布置于机身1两侧底部的机械臂6以及机械臂6底部的机械爪7，通过机械臂6及机械爪7实现降落点的自主抓取以及对机身1的支撑固定，且机械臂6满足飞行时向后弯折而与机身1贴合的使用要求；

所述机身1尾部为中空结构而形成尾部涵道9，尾部涵道9的前端顶部开有三个进气口10，尾部涵道9的尾端右侧开有三个出气口11，且尾部涵道9内设置有用于吸气整流的涵道风扇12。

本实施例中，所述机械臂6底部中心设置有可伸缩及扩大的真空吸盘8，采用吸盘结构实现附着在垂直墙面和达到地面降落的缓冲效果。

本实施例中，所述旋翼包括桨毂4及安装在桨毂4上的四片桨叶5，且桨毂4顶部设置有声波干扰器，通过声波干扰器来接收及分析旋翼产生的噪声频率，并产生相应的干扰频率与之相抵消，从而达到消声降噪的目的。

本实施例中，所述机身1下腹设置有隐性火器系统，可进行精准暗杀；所述机身1表面覆盖有太阳能电池。

本发明的具体实施方式如下：

当直升机起飞及飞行时，机械臂6自动向后弯曲而与机身贴合，减少起飞时的阻力；当直升机在地面正常降落时，四个机械臂6同时支撑；当直升机降落在树枝等细长物体上，机械臂6前伸，真空吸盘8收缩到机械臂6内部后通过机械爪7抱紧物体，完成降落；当直升机迫降水面时，真空吸盘8伸出并放大，通过四个真空吸盘8着落水面。因此，该仿生无人侦察直升机能够通过机械臂6及其底部的机械爪7、真空吸盘8实现在任意角度面上的降落，有利于战时隐蔽侦察及紧急迫降。

侦察时该无人机通过两个对称布置的270度防水超高清摄像头实现360度无死角的超清摄像，红外夜视能够在夜间执行任务，以及差分GPS定位系统3能够获取无人机的准确坐标路线，进而通过实时数据远程传输实现各种领域的信息采集和侦察识别。

飞行时通过声波干扰器来接收及分析旋翼产生的噪声频率，并产生相应的干扰频率与之相抵消，达到消声降噪的目的，有利于隐蔽侦察及减少环境干扰；降落后通过超声波损伤探头实现机体的损伤检测，从而根据机体的健康状态采取相应操作(机身及桨叶维护等)，大大提高了无人侦察直升机的安全性。

本发明设计的未来仿生无人侦察机采用了直升机的飞行方式，垂直起飞，降落时能够在任意角度的墙面定点降落。总体布局设计的过程中，主要是针对满足功能的基础上，同时保证气动和结构方面的性能要求。机身采用光滑的流线型造型和良好的机动性能使得该无人机在前沿阵地来去自如。对于较大或较多目标，无人侦察直升机进行多机协同方式集结多个无人机跟踪和打击目标。

本发明无人机的群体系统结构基于局部感知或者通信的分布式体系结构，采用分布式控制策略，群体具有自组织的协调能控制能力，群体系统对局部个体失效和故障不敏感，因此系统具有很强的可扩展性和强鲁棒性。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出：对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。